茶黄素提取工艺研究

前言：本站为你精心整理了茶黄素提取工艺研究范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

本文作者：朱兴一1顾艳芝1谢捷1王平1郭巧凤2作者单位：1.浙江工业大学药学院2.浙江遂昌利民药业有限公司

茶黄素(TFs)，是红茶的主要成分之一，是茶多酚物质氧化形成的一类苯骈卓酚酮化合物，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯等溶剂。红茶中茶黄素的含量占茶叶干物质的0.3%~1.5%[1]。现已发现的茶黄素类物质有12种，其中茶黄素(TFs)、茶黄素-3-没食子酸酯(TF-3-C)、茶黄素-3’-没食子酸酯(TF-3’-C)和茶黄素双没食子酸酯(TFDG)是4种最主要的茶黄素[2]。

现已发现，茶黄素具有调节血脂、抗氧化、抗肿瘤[3]、抗心脑血管疾病的多种药理活性，以及调节机体免疫、抗菌[4]。因此，研究茶黄素的浸提条件，提高茶黄素得率具有重要的理论与实际意义。闪式提取是一种新的提取方法，依靠高速机械剪切力和超动力分子渗滤技术，在室温及溶剂存在下数秒内使有效成分达到组织内外平衡，再通过过滤达到提取目的，可节约大量时间、溶剂和能源，具有快速、完全、高效等特点[5-6]。本试验采用红茶为原料提取茶黄素，通过单因素考察和正交试验设计相结合的方法确定提取的最佳工艺条件，并与传统的加热回流提取方法进行比较，以期为茶黄素的提取提供一种新方法。

1材料与方法

1.1材料与试剂

红茶：安徽祁门，常温下自然干燥后粉碎过筛备用(平均粒径为2mm)；茶黄素对照品(TFs，TF-3-C，TF-3’-C，TFDG)：上海同田生物技术有限公司；甲醇、乙酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、抗坏血酸均为分析纯；乙腈为色谱纯。

1.2主要仪器

JHBE-50A可调闪式提取器：郑州金星科技有限公司；DFY-500型摇摆式粉碎机：上海鼎广机械设备有限公司；3-18K型离心机：德国Sigma公司；Agilent液相色谱仪：安捷伦科技有限公司；BS423S分析天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.3试验方法

1.3.1闪式提取茶黄素

提取工艺流程：红茶粉末15.0g→闪式提取(电压为110V)→4700r/min离心10min→上清液浓缩至无乙醇味→定容至250mL→取样检测。提取考察因素选择：分别对不同的乙醇浓度、提取时间、料液比和提取次数对茶黄素得率的影响进行考察。

1.3.2加热回流提取茶黄素

提取工艺流程：红茶粉末15.0g→加热回流提取→4700r/min离心10min→上清液浓缩至无乙醇味→定容至250mL→取样检测。

1.3.3茶黄素含量测定方法

采用高效液相色谱法测定提取物中茶黄素的含量。固定相：WatersAltiantisC18反向柱(4.6mm×150mm)；流动相：A相为pH值2.8的磷酸水溶液，B相为乙腈，在0~30min中A相为92%~66.8%；流速：1.0mL/min；检测波长：280nm；柱温：35℃；进样量：10μL。

1.3.4茶黄素得率计算方法

采用高效液相色谱法测定提取物中茶黄素含量，计算茶黄素得率，公式如下：（略）。

2结果与讨论

2.1单因素试验及结果

2.1.1乙醇浓度对茶黄素得率的影响

固定闪式提取时间60s，料液比1:20(g/mL)，提取次数1次，考察不同乙醇浓度对茶黄素得率的影响，结果如图1所示。当乙醇浓度为30%～60%时，茶黄素得率随乙醇浓度的增加而显著增加。不同浓度的乙醇溶液极性不同，因而对茶黄素的溶解性不同。当乙醇浓度大于60%时，茶黄素的得率随乙醇浓度的增加而迅速下降。因此选择乙醇浓度在60%为中心点。

2.1.2料液比对茶黄素得率的影响

固定乙醇浓度60%，闪式提取时间60s，提取次数1次，考察不同料液比对茶黄素得率的影响。从图2可以看出，当料液比在1:10~1:20(g/mL)范围内时，茶黄素的得率随着料液比的增大而增大，但料液比继续增加，茶黄素的得率变化不显著。综合考虑茶黄素的得率及工艺成本等因素，因此，选取料液比1:20(g/mL)为中心点。

2.1.3提取时间对茶黄素得率的影响

固定乙醇浓度60%，料液比1:20(g/mL)，提取次数1次，考察不同闪式提取时间对茶黄素得率的影响。由图3可知，提取时间在20~80s时，随着提取时间的延长，机械剪切力作用产生大量的新生表面，提取液的温度升高，加速了有效成分的溶解与扩散，得率逐渐提高；当时间达到80s时，茶黄素的得率为最高，说明此时已达到提取平衡。此后再延长时间，得率反而有所下降。因此，选取提取时间80s为中心点。

2.1.4提取次数对茶黄素得率的影响

固定试验条件：乙醇浓度60%，料液比1:20(g/mL)，提取时间80s，考察提取次数对茶黄素得率的影响，结果如表1。由表1可知，茶黄素得率随着提取次数的增加而升高，闪式提取2次后，茶黄素得率已达到4.97mg/g。而提取次数过多，溶剂消耗量增大，且茶黄素得率并无明显提高。因此，选择提取次数为2次。

2.2正交试验

综合以上单因素试验结果最佳值：乙醇浓度60%，料液比1:20(g/mL)，提取时间80s，提取次数2次。以此4因素为闪式提取茶黄素的优化条件，用正交表L9(34)进行4因素3水平正交试验(见表2)。由表3茶黄素闪式提取正交试验结果可知，闪式提取次数(A)对茶黄素得率的影响显著；其次是提取时间(D)、料液比(C)，对得率有一定影响；乙醇浓度(B)对得率影响较小。从正交试验结果直观分析，茶黄素的最佳提取工艺条件为A3B2C2D2，即提取次数3次，乙醇浓度60%，料液比1:20(g/mL)，提取时间80s。考虑到2次提取时，茶黄素得率已达4.90mg/g。而3次提取会使溶剂成本大大增加，故选择合适的工艺条件为A2B2C2D2，即闪式提取茶黄素的合适工艺条件：乙醇浓度60%，料液比1:20，提取时间80s，提取2次。

2.3闪式提取茶黄素的验证试验

按照选定的条件A2B2C2D2重复试验3次，得率分别为4.98、5.03、4.95mg/g，3次得率平均值为4.98mg/g。说明上述工艺条件是合理的。

2.4闪式提取与加热回流提取结果对比

对传统加热回流方法提取茶黄素进行正交试验设计后。得到最佳工艺条件：乙醇浓度70%，料液比1:25(g/mL)、回流时间30min、提取温度80℃、提取次数2次。将此工艺与闪式提取的最佳工艺进行比较，结果见表4。由表4可知，闪式提取的茶黄素得率比传统加热回流方式高7.56%，乙醇用量减少31.43%，提取时间大大缩短，且提取温度为室温。

3结论

在单因素实验基础上设计正交试验，优化并确定了闪式提取红茶中茶黄素的最佳工艺条件为：乙醇浓度60%，料液比1:20g/mL，提取时间80s，提取2次。试验结果表明，4个因素对茶黄素得率的影响大小依次为：提取次数>提取时间>料液比>乙醇浓度。此外，将闪式提取法与传统加热回流提取法进行比较研究，结果表明闪式提取茶黄素不仅能大大缩短提取时间，降低提取温度，简化生产工艺，提高提取效率，而且操作简单易行，是一种高效快速提取茶黄素的方法。